CPET评估制定运动处方指导下的有氧运动对COPD患者心肺功能的影响

朱利月+任爱华+寿晓玲

[摘要]目的探讨应用心肺运动试验评估制定的运动处方指导下的有氧运动对稳定期慢性阻塞性肺病（chronic obsturctive pulmonary disease，COPD）患者心肺功能的影响。方法入选220例COPD患者，分为对照组100例和观察组120例，入组评估心肺运动试验（cardiopulmonary exercise testing，CPET）和6分钟步行试验（6 minute walk test，6MWT）。测得6分钟步行距离（6MWD）、最大摄氧量（VO2max）、最大代谢当量（METs）、无氧阈（AT）、功率负荷（Work rate，WR）、用力肺活量（FVC）、第1秒用力呼气容积（FEV1）、FEV1/FVC、FEV1/pre%等指标。对照组常规药物治疗和日常活动，观察组在此基础上，根据CPET评估，制定运动处方，根据AT值确定运动强度，训练12周后复查上述指标。结果观察组康复训练12周后，各项指标结果与干预前比较显示：6MWD增加10556m，VO2max增加25399ml/min，代谢当量增加125METs，AT值增加14815ml/min，WRmax增加1934W，上述各项值与干预前比较均有统计学意义（P<005）。肺功能指标均有统计学意义（P<005）。结论应用CPET评估心肺功能，制定个体化运动处方，指导稳定期COPD患者康复运动训练，能有效改善患者心肺功能。

[关键词]心肺运动试验；运动处方；有氧运动；慢性阻塞性肺病；心肺功能

中图分类号：R563文献标识码：B文章编号：1009_816X（2017）06_0470_03

doi：103969/jissn1009_816x20170618慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是一种常见的以持续呼吸系统症状和气流受限为特征的可以预防和治疗的疾病，常见的呼吸症状包括呼吸困难、咳嗽和/或咳痰。全世界约有27亿COPD患者，发达国家患病率为5%～15%，我国COPD患病率和死亡率呈上升趋势，COPD是我国城市居民的第四大死因[1]。

肺功能检查是COPD诊断的金标准，但单一肺功能检测手段对COPD诊断及治疗参考远远不够[2]，尤其在心肺康复中的评估和指导，缺乏有效和有针对性的康复评估，导致康复训练指导不完善等问题普遍存在，而COPD患者康复非常需要参考运动过程中的心肺功能指标来评价和制定运动处方，所以本文采用心肺运动试验（cardiopulmonary exercise testing，CPET）、6分钟步行试验（6 minute walk test，6MWT）等评估方法，制定个体化运动处方，指导COPD患者康复训练，观察对COPD患者康复疗效及对肺功能影响。

1资料与方法

11一般资料：选取2014年1月至2016年12月在我院住院和门诊就诊的诊断明确的COPD患者220例，年龄50～80岁，平均（6944±1283）岁，男152例，女68例，根据肺功能检查结果，COPD分级GOLD 1期58例，GOLD 2期125例，GOLD 3期37例，病程平均（655±722）年，其中合并冠心病65例，合并高血压67例。入组标准：患者均符合2013年修订版《慢性阻塞性肺病全球倡议慢性阻塞性肺病指南》[2]中制定的诊断标准。排除标准：明显的支气管扩张、活动性肺结核、肺癌及其他限制性肺通气功能障碍的患者；合并其他严重的各系统疾患：心、肝、肾等严重慢性疾病及恶性肿瘤的患者；急性发作期患者及人选时因急性加重需住院治疗者；不愿意配合和完全不能交流的患者。分组方法：按随机数字法分组，经伦理委员讨论通过，将符合入组条件的患者分为对照组100例和观察组120例。观察组5例、对照组3例患者在干预过程中因发生其他意外中途退出，整理资料时已经排除。两组数据年龄、性别、严重分级、病程及药物治疗组间差异均无统计学意义（P>005）。

12方法：

121评估方法：两组患者在入组时及12周后均行CPET、6MWT。具体如下：①CPET：CEPT运动方案选择次极量运动试验或症状限制性运动试验，采用意大利COSMED公司的心肺运动测试仪，运动前测定肺功能，运动过程中连续监测耗氧量等指标及12导联心电图、血压。静息3分钟后，以55～65r/min的速度在无负荷状态下踏车3分钟，然后功率以10～15W/min的速度递增，直至达到其症状限制或达到目标运动量。②6MWT：患者在安静的长30m的走廊来回尽快行走，测定6分钟步行的距离（6MWD）。具体操作标准参照美国胸科协会（ATs）的“6分钟步行指南”[3]。

122有氧运动指导：观察组根据CPET评估结果，制定个体化运动处方，运动强度以无氧阈值时的心率和运动强度，以步行或功率车形式执行20～30min，每周3～5次，疲劳程度11～13為宜（BORG_20）。对照组自行日常活动。

123呼吸训练指导：观察组呼吸训练指导：①缩唇腹式呼吸训练，用鼻吸气、缩唇呼气，即在呼气时，收腹、胸部前倾，口唇缩成吹口哨状，施加一些抵抗，使气体通过缩窄的口型缓缓呼出。②加压深呼吸训练，患者取平卧位，保持身体正直、肌肉放松，将1kg沙袋平放于上腹部靠近胸腔处，嘱患者者匀速、缓慢深呼吸；③放松练习；每次训练时间5～10min。对照组自行日常活动。

124健康教育：观察组每4周一次以各种形式进行健康宣教，指导戒烟，营养摄入；指导如何正确执行运动处方。对照组自愿参加。

13观察指标：①CPET观察指标：峰值摄氧量（VO2peak，ml/min），每公斤体重每分钟最大摄氧量（VO2，ml/min/kg），无氧阈（AT，ml/min），最大代谢当量（METs），WR，用力肺活量（FVC）、第1秒用力呼气容积（FEV1）、FEV1/FVC；②6MWD。endprint

14统计学处理：采用SPSS 180版统计软件进行分析，计量资料以（x-±s）表示，组间比较采用t检验，计数资料用χ2检验，P<005为差异有统计学意义。

2结果

21两组观察前后心肺功能比较：观察组康复训练12周后，心肺功能各项指标均优于同期对照组（P<005），观察组与干预前比较，差异有统计学意义（P<005），见表1。

3讨论

慢性阻塞性肺疾病诊断、处理和预防全球策略中提出[4]，将肺康复呼吸训练作为COPD一线非药物治疗方法，其目的是通过肺康复计划改善COPD患者的呼吸困难等症状，提高运动耐力及生活质量。在患者个体化治疗中加入综合性呼吸康复方案，有可能稳定或逆转疾病的全身表现，从而减轻症状，优化功能状态，增加患者的依从性，减少医疗费用。综合性呼吸康复方案包括患者的康复评定、运动训练、健康教育、社会心理支持和营养干预等，注重多学科协作并体现个体化的原则[5]。运动训练是肺康复方案中的核心内容，具有重要意义。

康复训练对大多数COPD患者有效，但必须提供足够的运动强度和持续时间。对一些较重的患者可能需要提供时间更长的训练或特殊的辅助方法才能取得有意义的临床效果。本研究结果表明，通过科学的心肺运动功能评估，如CPET能客观量化评价患者心肺功能，然后制定个体化运动处方，指导患者康复训练，将有效改善患者的运动耐力和生存质量。

CPET是指伴有代谢测定的运动试验，是综合心与肺，通过在一定负荷下测定摄氧量、无氧阈等代谢指标、肺功能指标及心电图变化，定量评价运动耐量及心肺储备功能的重要手段[6]。主要通过记录运动过程中心率、血压、心电图和肺功能等数据，由此测定最大耗氧量，峰值耗氧量，无氧阈、做功负荷等指标，从而全面评估心肺功能。CPET不仅能客观反映心脏的储备能力，而且可对心肺功能进行定量分析[7]，从而制定个体化运动处方。

CPET强调运动时心肺功能的相互作用和气体交换作用，强调外呼吸和细胞呼吸的偶联。CPET是综合心与肺以及肌群代谢在人体内的相互联系，是目前唯一能一次性全面评估人体整体多系统功能的临床检测评估技术[8]，并用于运动康复和运动处方制定。

CPET检测的相关指标中，VO2max是反映机体有氧代谢能力的最好指标，是心肺健康的“金标准”，代表人体运动时大肌群有氧代谢的极限[9]。由于COPD患者因呼吸困难等症状限制，导致很难实际测定VO2max，故以VO2peak代替VO2max。VO2max减少通常表明运动耐力下降的起始点。VO2max可以反映心输出量和心脏储备功能，VO2max/kg则校正了体重对结果的影响；AT是指运动时有氧供能尚未需要无氧代谢时的最大耗氧量，用以评价持续运动能力，为机体从有氧代谢过渡到无氧酵解的标志，AT下降是所有心肺疾病的特征。上述指标的变化与心肺功能相关密切。目前认为，CPET的指标尤其是AT数据对指导患者进行康复运动，观察干预治疗措施的效果有一定价值，因此检测COPD患者CPET相关指标的变化，可以用来指导患者运动训练及观察治疗措施的效果。所以CPET已逐渐被广泛应用于临床，包括诊断、评估和康复等方面。

6MWT目前被广泛用于肺康复评价，它非常简单，测定6MWD，试验对象在第3分钟时耗氧量明显增加然后处于一个平台期。Pinto_plata[10]发现与传统疾病严重程度指标如肺活量相比，用6MWD预测重症COPD患者的死亡率更准确，而且，它能反映患者的功能状况，与日常活动时间有很好的相关性，尤其是在那些运动能力减退的患者中更加突出[11]。根据2002美国胸科协会指南制定一些有用的标准测定方法。这些方法包括增加长度（最少30米），标准化激励式和练习值。肺康复试验后6MWD的改善情况不同很大程度上是由于持续时间，训练频率，训练地点和训练方式不同造成的。对于COPD患者，6MWT简单、方便、实用容易被患者接受。

康复运动处方是心肺康复的核心部分，运动处方的个体化、科学性、精确性将直接影响康复的疗效和安全性，而运动处方的制定也一定是基于科学精确的康复评定，所以康复评定是心肺康复运动训练的基础。只有个体化的运动强度才能使康复训练有效安全，如果超强度的运动反而会导致负面效应。尤其选择在AT阈值时的运动强度对COPD患者全身功能和肺功能的影响，在训练方式上联合呼吸训练，研究结果显示是可行、安全及有效的。

所以在整个COPD康复过程中，康复评定是基础，运动处方是关键，康复评定的科学性和精确与否将直接影响运动处方的制定，从而影响康复疗效。

参考文献

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[2]陈亚红.2017年GOLD慢性阻塞性肺疾病诊断、治疗及预防的全球策略解读[J].中国医学前沿杂志，2017，9（1）：37-47.

[3]ATS Committee on Proficiency Standards for Clinical Pulmonary Function Laboratories. ATS statement：guidelines for the six_minute walk test[J]. Am J Respir Crit Care Med，2002，166（1）：111-117.

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[5]武偉华，陈冉，孟玲，等.6分钟步行试验、BMI及MMRC对评价COPD病情严重程度的意义[J].泰山医学院学报，2013，34（10）：740-743.

[6]American Thoracic Society/American College of Chest Physicians. ATS/ACCP statement on cardiopulmonary exercise testing[J]. Am J Respir Crilt Care Med，2003，167（10）：211-277.

[7]任雅琦，王宁夫.心肺运动试验在慢性心力衰竭中的临床应用[J].医学研究杂志，2012，41（11）：15-17.

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[9]胡大一，王宁夫，凌峰，等.心肺功能诊断治疗学[M].浙江科学技术出版社，2011：82-104.

[10]Carter R， Holiday DB， Nwasuruba C， et al. 6_minute walk work for assessment of functional capacity in patients with COPD[J]. Chest，2003，123（5）：1408-1415.

[11]Pitta F， Troosters T， Spurit MA， et al. Characteristics of physical activities in daily life in chronic obstructive Pulmonary disease[J]. Am J Respi Criti Care Med，2005，171（9）：972.

（收稿日期：2017_8_29）endprint